CN2658869Y - 交通信号灯语音提示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交通信号灯语音提示装置，该装置包括信号及电源变换电路、单片微处理器、开关电源、语音处理芯片、音频功率放大器、扬声器；本实用新型是道路交通系统的辅助设备，与交通信号灯配合使用时，可用音乐和语言告诉人们目前是红灯还是绿灯、剩余时间为多少秒，为眼疾残障人士穿越马路提供方便和安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交通信号灯语音提示装置。
背景技术
交通信号灯是道路交通系统的重要组成部分，它以灯光作为信号来指挥和疏导车辆及行人的流向，对于正常人而言识别交通信号灯是非常容易的，况且一些城市的交通信号灯还增加了倒计时装置，但是对于盲人、色盲人、眼病和弱视人群来说，交通信号灯和倒计时装置的识别就比较困难了。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种交通信号灯语音提示装置，它是道路交通系统的辅助设备，与交通信号灯配合使用时，可用音乐和语言告诉人们目前是红灯还是绿灯、剩余时间为多少秒，为眼疾残障人士穿越马路提供方便和安全。
本实用新型的技术方案是：一种交通信号灯语音提示装置，该装置包括接收交通信号灯信号的信号及电源变换电路，信号及电源变换电路的信号和电源分别送至单片微处理器和开关电源，单片微处理器的控制信号送至语音处理芯片，语音处理芯片的音频经音频功率放大器后由扬声器播放。
本实用新型进一步的技术方案是：一种交通信号灯语音提示装置，该装置包括接收交通信号灯信号的信号及电源变换电路，信号及电源变换电路的信号和电源分别送至单片微处理器和开关电源，单片微处理器的控制信号送至语音处理芯片，语音处理芯片的音频经音频功率放大器后由扬声器播放；所述单片微处理器连接有光感/手动开关和工作模式开关；所述光感/手动开关为光敏电阻或按钮或触发开关，与传感器输入端CGQ连接；所述工作模式开关为四组PIN拨动开关K1；所述信号及电源变换电路包括“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”三组信号灯电源输入端，“R1，R2”输入端经D1-D4桥路整流输出，脉动直流电流经D5、D6在“250V”端输出，脉动直流电压经R1、R2降压后加在光电耦合处理器GO1输入端，光电耦合器GO1输出脉冲经IC1A整形后送至单片微处理器IC2输入口，“G1，G2”输入端经D7-D10桥路整流输出，脉动直流电流经D11、D12在“250V”端输出，脉动直流电压经R6、R7降压后加在光电耦合处理器GO2输入端，光电耦合器GO2输出脉冲经IC1B整形后送至单片微处理器IC2输入口，“Y1，Y2”输入端经D13-D16桥路整流输出，脉动直流电流经D17、D18在“250V”端输出；所述单片微处理器采用P87LPC764，输入P0.5经R18连接有光敏电阻或按钮或触发开关，输入口P0.1、P0.2、P0.3、P0.4连接有四组PIN拨动开关K1，由单片机根据开关状态按不同工作模式进行工作，输出TXD、RXD为串行通信口，负责向语言芯片发送语音码地址命令，P0.6输入口负责接收语言芯片返回的EOM信号，P0.7接语言芯片片选端SS，J1、C1、C2为单片机时钟振荡；所述语音处理芯片采用1SD4002，内部由时钟非易失性存储阵列、录音、放音、滤波等部分组成，它在单片机控制下工作，将单片指定的存储地址的语音码还原为优质模拟音频输出；所述音频经功率放大器由2片LM384构成，可按实际需要连接1个或2个扬声器，W1为音量调整电位器；所述开关电源为市售通用220VAC输入、24VDC输出的开关电源，其输出连接“24V+”、“24V-”，机内所需的三组电源+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分别满足音频功率放大器、单片机以及语音电路工作需要。
本实用新型的优点是：
1.本实用新型的信号源及电源均取自红绿信号灯，因而不需要专门铺设电源线以及与信号灯控制机的通讯线，所有信息是采用“学习”方式完成的。
2.本实用新型采用大容量语言芯片存储语言，减少语言拼接，提高发音效果。
3.本实用新型采用高效率功率放大电路，减少发热，以适应室外高温恶劣环境。
4.本实用新型可有多种工作模式的设定，适合各种人群的爱好。
5.本实用新型把音乐和语言结合使用，给人们以亲切而轻松的感觉。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述：
图1为本实用新型的电路结构框图；
图2为本实用新型的电路原理图。
其中：1交通信号灯；2信号及电源变换电路；3单片微处理器；4开关电源；5语音处理芯片；6音频功率放大器；7扬声器；8光感/手动开关；9工作模式开关。
具体实施方式
实施例：如图1、图2所示，一种交通信号灯语音提示装置，由信号及电源变换电路(2)、单片微处理器(3)、语言处理芯片(5)、音频功率放大器(6)以及开关电源(4)等部分组成。
信号及电源变换电路(2)由二极管阵列、光电耦合器等组成，将信号灯控制机输出的驱动信号灯的电源进行分离变换，即将表征不同灯色及点亮时间的信号送到单片微处理器(3)输入端，将驱动信号灯的能量送到开关电源，以便产生各部分所需的工作电源。
单片微处理器(3)对信号变换电路所送来的灯色、时间信息进行识别、测量和学习，由于交通信号机在某个时间段点亮红灯和绿灯的时间是固定的，因而单片微处理器(3)不断地对红(绿)灯开启时间进行记录，同时又不断地将上次测定所得的总时间减去本次巳开启时间，得到本次红(绿)灯剩余时间，并控制信号语音芯片(5)工作，将语言处理芯片(5)中非易失性存储器内事先录制的语言数字码拼接还原成语言，最后由音频功率放大器(6)放大后送至扬声器(7)发音。
本实用新型有多种工作模式，第一种语言为“现在是红灯XX秒”、“现在是绿灯XX秒”，适用于指定方向的行人过道；另一种是“现在是东西向绿灯XX秒”、“现在是南北向绿灯XX秒”，适用过道距离较近处，以避免两个方向语言发生串音。
语音前可选择有无音乐，行人可由不同的音乐判别红灯或绿灯，且给人以轻松的感觉。另外，发音可选择连续发音或开关触发后两种模式，关闭语音可以随信号灯关闭而自动关闭，也可以用光传感器控制，在夜间自动关闭语言报时。以上各种工作模式都是由一组小型拨动开关人工进行设定，开关状态信息由微处理器(3)读入后转入相应的控制程序。
本实用新型采用的单片处理器芯片(3)为P87LPC764，语言处理芯片(5)采用ISD4002，音频功率放大器(6)采用LM384。
1.信号变换部分：
“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”为三组信号灯电源输入端，用于连接交通信号灯电源输入，以第一路为例：当信号灯点亮时，220V交流电压经D1-D4四个二极管组成的桥路，整流输出脉动直流电经D5、D6在“250V”端输出，送开关电源输入端。另外，脉动直流电压经R1、R2降压后加在光电耦合器GO1输入端，光电耦合器输出脉冲经IC1A整形后送单片微处理器IC2输入口。同样，当第二组输入端出现220V信号灯电源电压时，“250V”端输出脉动直流电压，单片机输入口会出现100Hz方波脉冲。至于第三路“Y1、Y2”输入与前二路电路上略有不同，它仅交流脉冲直流信号送至“250V”输出口，并没有将信号送至单片机，其用途是保持“250V”输出持续电压，而不因前二路信号中断时开关电源失电。因而“R1，R2”、“G1，G2”可接红灯、绿灯或者东西向绿灯、南北向绿灯，前者因红绿两灯中总有一个灯亮，Y1、Y2可不接，而后者则必须连接一个红灯信号至“Y1、Y2”，保持持续供电。
2.电源部分：
开关电源为市售通用220VAC输入24VDC输出的开关电源，其输出连接“24V+”、“24V-”。机内共需三组电源：+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分别满足音频功率放大器、单片机以及语音电路工作需要。
由于C15容量很大，在信号闪烁断电过程中能保持供给片机的工作电压不变。
3.单片微处理器部分：
“CGQ”为传感器输入端，可接光敏电阻或按钮或触发开关，经R18送单片机输入口，当电平为“0”时，单片机控制语音输出，当电平为“1”时，停止语音输出。
K1为4组PIN拨动开关，开关断开或接通产生高低电平送单片机输入口，由单片机根据开关状态按不同工作模式进行工作。
另外，单片机输出口TXD、RXD为串行通信口，负责向语言芯片发送语音码地址命令，P0.6输入口负责接收语言芯片返回的EOM信号，P0.7接语言芯片片选端SS。J1、C1、C2为单片机时钟振荡。
单片机的工作是按事先编制好的软件工作的。
4.语言处理部分：
语言处理器ISD4002内部由时钟非易失性存储阵列、录音、放音、滤波等部分组成，它在单片机控制下工作，将单片指定的存储地址的语音码还原为优质模拟音频输出。
5.音频功率放大部分：
音频功率放大部分由2片LM384构成，它是一种高效率、极少外围元件的优良放大器，其电路为厂商推荐，可按实际需要连接1个或2个扬声器，W1为音量调整电位器。
Claims (9)
1.一种交通信号灯语音提示装置，其特征在于：该装置包括接收交通信号灯(1)信号的信号及电源变换电路(2)，信号及电源变换电路(2)的信号和电源分别送至单片微处理器(3)和开关电源(4)，单片微处理器(3)的控制信号送至语音处理芯片(5)，语音处理芯片(5)的音频经音频功率放大器(6)后由扬声器(7)播放。
2.根据权利要求1所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述单片微处理器(3)连接有光感/手动开关(8)和工作模式开关(9)。
3.根据权利要求2所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述光感/手动开关(8)为光敏电阻或按钮或触发开关，与传感器输入端CGQ连接。
4.根据权利要求2所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述工作模式开关(9)为四组PIN拨动开关K1。
5.根据权利要求1所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述信号及电源变换电路(2)包括“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”三组信号灯电源输入端，“R1，R2”输入端经D1-D4桥路整流输出，脉动直流电流经D5、D6在“250V”端输出，脉动直流电压经R1、R2降压后加在光电耦合处理器GO1输入端，光电耦合器GO1输出脉冲经IC1A整形后送至单片微处理器IC2输入口，“G1，G2”输入端经D7-D10桥路整流输出，脉动直流电流经D11、D12在“250V”端输出，脉动直流电压经R6、R7降压后加在光电耦合处理器GO2输入端，光电耦合器GO2输出脉冲经IC1B整形后送至单片微处理器IC2输入口，“Y1，Y2”输入端经D13-D16桥路整流输出，脉动直流电流经D17、D18在“250V”端输出。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述单片微处理器(3)采用P87LPC764，输入口P0.5经R18连接有光敏电阻或按钮或触发开关，输入口P0.1、P0.2、P0.3、P0.4连接有四组PIN拨动开关K1，由单片机根据开关状态按不同工作模式进行工作，输出口TXD、RXD为串行通信口，负责向语言芯片发送语音码地址命令，P0.6输入口负责接收语言芯片返回的EOM信号，P0.7接语言芯片片选端SS，J1、C1、C2为单片机时钟振荡。
7.根据权利要求1所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述语音处理芯片(5)采用ISD4002，内部由时钟非易失性存储阵列、录音、放音、滤波等部分组成，它在单片机控制下工作，将单片指定的存储地址的语音码还原为优质模拟音频输出。
8.根据权利要求1所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述音频经功率放大器(6)由2片LM384构成，可按实际需要连接1个或2个扬声器，W1为音量调整电位器。
9.根据权利要求1所述的交通信号灯语音提示装置，其特征在于：所述开关电源(4)为市售通用220VAC输入、24VDC输出的开关电源，其输出连接“24V+”、“24V-”，机内所需的三组电源+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分别满足音频功率放大器、单片机以及语音电路工作需要。
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| CN102332212A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-01-25 | 苏州展华纺织有限公司 | 一种红绿灯语音提示系统 |
| CN103366591A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-23 | 宁夏新航信息科技有限公司 | 一种红绿灯自动安全提示的方法 |
| CN104112358A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-10-22 | 中康建设管理股份有限公司 | 行人过街语音提示系统 |
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